Фильтр Советский патент 1993 года по МПК H01P1/217 

Изобретение относится к технике СВЧ, а именно к частотно-селективным устройствам с использованием ферритовых материалов как настроенного элемента и предназначено для использования в системах радиосвязи и измерительной аппаратуре в качестве полосно-заграждающего фильтра..

Цель изобретения - уменьшение отражений в полосе пропускания, обеспечение симметричности формы частной характеристики затухания, а также упрощение настройки на начальную частоту перестройки.

Фильтр, содержащий отрезок прямоугольного волновода, и установленную в нем резонансную структуру, выполненную в виде цилинрической трубы с продольной щелью, на внутренней поверхности которой расположен ферритовый элемент, и размещенную между полюсами электромагнита, npVt этом плоскости симметрии ферритового элемента, цилиндрической трубы и продольной щели и плоскость симметрии прямоугольного волновода, параллельная его широким стенкам, совпадают, отличающийся тем, что, с целью уменьшения отражений в полосе пропускания, обеспечения симметричной формы амплитудно-частотной характеристики в полосе заграждения и упрощения настройки на начальную частоту диапазона, цилиндрическая труба размещена на узкой стенке прямоугольного волновода и прикреплена к ней стороной, противоположной, щели, при этом дополнительно введена диэлектрическая пластина, которая установлена в продольной щели с возможностью перемещения вдоль оси цилиндрической трубы.

На фиг, 1 изображен вид устройства; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 представлены характеристики прототипа и предлагаемого фильтра.

Фильтр содержит отрезок прямоугольного волновода 1, резонансную структуру в виде полой трубы 2 с продольным вырезом 3. Внутри трубы 2 расположен ферритовый

С/У

С

00

о о ел

элемент 4, а также дополнительно введенная диэлектрическая пластина 5, установленная с возможностью перемещения вдоль оси трубы 2, при этом ось трубы 2, вырез 3 и середины узких стенок волновода 1 лежат в одной плоскости, параллельной продольной оси волновода 1.

Фильтр работает следующим образом. Электромагнитная волна, передаваемая волноводом 1, достигает трубы 2. Геометрия трубы 2 обеспечивает полное отражение падающей волны за счет возбуждения резонансных колебаний в вырезе 3, На резонансной частоте электродинамическое сечение трубы 2 возрастает до величины порядка (Е/2)2, что сравнимо с сечением прямоугольного волновода, т.е. происходит запирание волновода -и отражение- падающей волны.... .

В прототипе труба установлена симметрично по высоте между узкими стенками волновода и. представляет собой прежде всего емкостную неоднородность, вносящую заметные частотнозависимые отражения (кривая 2 на фиг. 3), что и определяет большие потери фильтра. Таким образом, резонансное колебание возникает на фоне значительных потерь, вносимых самой трубой, что и приводит к существенной несимметричности частотной характеристики фильтра-кривая 3 на фиг. 3, :

При выбранном же согласно изобретению расположении трубы, а именно на узкой стенке прямоугольного волновода, труба 2 вынесена на максимум потока энергии, передаваемой волноводом, что обеспечивает снижение потерь, При этом за счет слабой связи трубы 2 с волноводом 1 резонансная характеристика трубы 2 становится симметричной. . ; / . . ;:.-. ..-.. . В результате обеспечивается достижение низких потерь, вносимых фильтром (менее 0,1 дБ) при симметричности частотной характеристики фильтра , а вносимое затухание превышает 25 дБ - кривая 1 на фиг, 3.

Упрощение настройки на начальную частоту перестройки фильтра достигается за счет возможности перемещения диэлектрической пластины 5 вдоль оси трубы 2. Резонатор в виде трубы с продольным вырезом является квазистатическим резонатором, в котором роль индуктивности играет криво- линейное проводящее покрытие, а емкости отвечает вырез.

Следовательно, введение диэлектрической пластины в область выреза 3 приводит к изменению емкости выреза и вызывает

изменение резонансной частоты. Процесс настройки трубы 2 путем перемещения пластины 5 является обратимым, настройка может быть повторена несколько раз до достижения необходимой точности настройки.

Таким образом, в изобретении по сравнению с прототипом достигнуто уменьшение потерь, обеспечена симметричная форма частотной характеристики затухания, а также упрощена настройка на начальную частоту перестройки..

Формулам зо б р е т. е н и я Фильтр, содержащий отрезок прямоугольного волновода и установленную в нем резонансную структуру, выполненную ё виде цилиндрической трубы с продольной щелью, на внутренней поверхности которой расположен ферритовый элемент, и размёщенную между полюсами электромагнита, при этом плоскости симметрии ферритового элемента, цилиндрической трубы и продольной щели и плоскость симметрии прямоугольного волновода, параллельная его

широким стенкам, совпадают, о т л и чающийся тем, что, с целью уменьшения отражений в полосе пропускания, обеспе- чения симметричной формы амплитудно- чартотной характеристики в полосе

заграждения и упрощения настройки на на- чальную частоту диапазона, цилиндрическая труба размещена на узкой стенке прямоугольного волновода и прикреплена к ней стороной, противоположной щели,

при этом дополнительно введена диэлектрическая пластина, которая установлена в продольной щели с возможностью перемещения вдоль оси цилиндрической трубы.

Фиг. 2

Использование: изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в системах радиосвязи и измерительной аппаратуре в качестве полосно-заграждающе- го фильтра. Сущность изобретения: фильтр .содержит отрезок прямоугольного волновода и установленную в нем резонансную структуру в виде цилиндрической трубы с продольной щелью, на внутренней поверхности трубы расположен ферритовый элемент. Особенностью является размещение трубы на середине узкой стенки прямоугольного волновода и введение диэлектрической пластины, установленной в продольной щели с возможностью перемещения. 3 ил.

- С.,1...-. 0,05

Редактор

Фиг. 3 :

; Составитель С. Ефимов Техред М.Моргентал

ло 5 о,:

/t.

Корректор А. Обручар